1.超導發展史（1911-2023）
1911年，荷蘭物理學家H. Onnes發現，當溫度降至4.2K左右時，汞突然進入新狀態，其電阻小到幾乎無法檢測到。 他將汞的這種新狀態描述為“超導狀態”。 后來人們發現許多其他金屬也具有超導性。 翁尼斯因其發現而獲得 1913 年諾貝爾獎。
1913年，卡默林·翁內斯在諾貝爾獎獲獎感言中指出：金屬電阻在低溫下的消失“不是漸進的，而是突然的”。 水星在 4.2K 處進入新狀態。 由于其特殊的導電性能可稱為“超導態”。
1932年，霍爾姆和卡默林·昂內斯在實驗中發現，在沒有外部電壓的情況下，電流可以流過兩片處于超導狀態的金屬，兩片金屬之間被一層很薄的氧化物隔開。
1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發現了超導體的一個極其重要的性質。 1935年，德國倫敦兄弟提出超導電動力學理論。
1950年，經過復雜的研究和推斷，伊利諾伊大學的德裔美國人弗魯里希和巴丁同時提出超導是由電子與晶格振動的相互作用引起的。 他們都認為金屬中的電子被晶格中的正離子包圍。 正離子被電子吸引，影響正離子的振動并吸引其他電子形成超導電流。
隨后，美國伊利諾伊大學的巴丁、庫珀和斯里弗提出了超導電子理論。 他們認為，在超導金屬中，電子通過晶格波作為介質相互吸引，形成電子對，無數電子對相互作用。 重疊且通常可互換的物體形成一個整體，電子對作為一個整體的流動產生超導電流。 由于分解電子對需要一定的能量庫珀物理學家，因此超導體的基態和激發態之間存在能量差或能隙。 這一重要理論預言了電子對能隙的存在，并成功解釋了超導現象。 科學界稱之為“巴克斯理論”。 該理論的提出，標志著超導理論的正式建立，使超導研究進入了一個新的階段。
1953年，比帕德推廣了倫敦的概念，得到了與實驗基本一致的超導穿透深度值。 1960年至1961年，挪威裔美國人Jaeva用鋁制作隧道元件進行超導實驗，直接觀測到超導能隙，證明了巴科斯的理論。 在大量的實驗中，他曾多次測量過零電壓超導電流，但他并沒有太在意。
1962年，年僅20多歲的劍橋大學實驗物理學研究生約瑟夫森在著名科學家安德森的指導下研究超導體的能隙特性。 他提出，在超導結中，電子對可以穿過氧化層，形成暢通無阻的超導電流。 這種現象稱為直流約瑟夫森效應。 當外部直流電壓為V時，除了直流超導電流外，還有交流電流。 這種現象稱為AC約瑟夫森效應。 將超導體放入磁場中，磁場會滲透到氧化層中。 此時，超導結的最大超導電流隨著外部磁場的大小而有規律地變化。 約瑟夫森的重要發現為超導體中電子對的運動提供了證據，加深了我們對超導本質的認識。 約瑟夫森效應成為檢測微弱電磁信號和其他電子應用的基礎。
20世紀70年代，超導列車成功進行了載人可行性試驗。 超導列車在列車上安裝了強大的超導磁體，并在地面上放置了一系列金屬環形線圈。 當車輛行駛時，車輛上的磁鐵會在地面上的線圈中感應出相反的磁極，導致兩者之間的排斥力將車輛升離地面。 車輛在電機的牽引下無摩擦地向前行駛，最高時速可達500公里。
1986年1月，在瑞士蘇黎世國際商業機器公司實驗室工作的科學家貝爾諾茲和穆勒首次發現鋇鑭銅氧化物是高溫超導體，將超導溫度提高到30K； 隨后，日本東京大學工學部將超導溫度提高到37K。
1987年1月上旬，日本川崎國立分子研究所將超導溫度提高到43K； 不久之后，日本電子研究所將超導溫度提高到46K和53K。 中國科學院物理研究所趙忠賢、陳立全研究團隊獲得了48.6K的鍶鑭銅氧化物超導體，并在70K時看到了該類材料相變的跡象。
1987年2月16日，國家科學基金會宣布朱敬武和吳茂坤獲得了轉變溫度為98K的超導體。 1987年2月20日，中國也宣布發現了100K以上的超導體。 1987年3月3日，日本宣布發現123K超導體。 1987年3月12日，中國北京大學利用液氮成功進行了超導磁懸浮實驗。 1987年3月27日，美籍華人科學家在氧化物超導材料中發現了轉變溫度為240K的超導跡象。 1987年12月30日，美國休斯敦大學宣布，美籍華裔科學家朱敬武已將超導溫度提高到40.2K。 1987年，日本鐵道研究所的“”磁懸浮實驗車開始試運行。 1991年3月，日本住友電氣工業公司展示了世界上第一塊超導磁體。
1991年10月，日本原子能研究所和東芝公司聯合開發出用于核聚變反應堆的新型超導線圈。 線圈的電流密度達到每平方毫米40安培，是過去的三倍多，達到世界最高水平。 該研究所擴大了線圈并提供給國際熱核聚變反應堆使用。 這種新型磁體使用的超導材料是鈮和錫的化合物。
1992年1月27日，日本造船海洋工程基金會建造的第一艘超導船“大和”1號在日本神戶下水進行試航。 超導船通過船上的超導磁體產生強磁場。 船兩側的正電極和負電極導致水中的電流從船的一側流向另一側。 磁場和電流之間的洛倫茲力驅動船舶高速前進。 這種高速超導船還沒有進入實用階段，但實驗證明，這種船可能會引發造船業的一場革命，就像富爾頓發明最終取代帆船的蒸汽船一樣。
1992年，以巨型超導磁體為基礎的大型超導超級對撞機設備在美國德克薩斯州建成并投入使用，耗資超過82億美元。 1996年，高溫超導線材改進研究工作取得進展，建成第一條地下輸電電纜。 歐洲電纜巨頭倍耐力電纜公司、美國超導公司和舊金山電力研究所的工人們將 6,000 米長的由鉍、鍶、鈣、銅和氧制成的電線纏繞成保持超導溫度的液體。 在空氮氣管上。
2001年1月，日本科學家報告稱，二硼化鎂等簡單材料在39K時實現了超導，這非常接近低溫超導的麥克米倫極限。
2001年4月，清華大學應用超導研究中心研制成功340米鉍基高溫超導線材，并于年底建成第一條鉍基高溫導線生產線。
2001年5月，北京有色金屬研究院采用自行設計開發的設備，成功制備出國內最大的高質量雙面釔鋇銅氧化物超導薄膜，達到了世界同類材料的先進水平。
2001年7月，香港科技大學宣布成功研制出世界上最細的納米超導線材。 我國超導臨界溫度已升至-120攝氏度，約合153K。
2008年，超導再次流行。 這把火是日本人點燃的，燒起來的卻是中國人，即鐵基超導體。 2008年，日本研究小組報道了層狀結構體系的26K超導性。 中國科學家迅速反應，久違的火爐又開始燃燒。 趙忠賢、王南林、陳顯輝等人合成了一系列鐵基化合物，其超導臨界溫度超過麥克米倫極限，達到55K，表明該體系是一類高溫超導體。 該成果榮獲2013年國家自然科學獎一等獎，一度被認為有可能獲得諾貝爾獎。 2008年，《科學》雜志以《新超體將中國物理學家推向世界前沿》為題，認為“中國研究成果的洪流標志著在凝聚態物理領域，中國已成為一個強國”。
2014年，吉林大學崔田教授通過計算預測，在200 GPa的高壓下，硫化氫的超導臨界溫度在191K～204K之間。 這一成果很快引起了國際超導研究人員的關注。 年底，德國馬克斯·普朗克研究所的實驗證實了這一預測。 他們獲得了臨界溫度為190K的硫化氫。 一年后，臨界溫度提升至203K，突破干冰溫度區。 當然，正如前面所說，這個結果是在高壓下產生的，實用價值不大，但仍然很令人興奮。 另一種預計具有神奇超導性的材料是金屬氫。 理論預測氫氣在極高壓力下可能會變成類金屬導體，即金屬氫。 除了是一種高能炸藥之外，它也很可能是一種室溫超導體。 這就是人們蜂擁而至的原因。
2017年，該雜志報道哈佛大學實驗室成功制取金屬氫，引起巨大轟動。 然而一個月后，他們宣布地球上唯一的金屬氫樣本由于操作錯誤而消失。 而且，他們從來沒有重復過之前的實驗結果，其他人也沒有。
2018年，21歲的麻省理工博士生曹原一天之內在雜志上連續發表兩篇文章，討論了雙層石墨烯重疊角為1.1°時的超導現象。 雖然其臨界溫度只有1.7K，但超導行為與結構之間如此特殊的對應關系還是首次被發現。 這一發現為超導物理乃至凝聚態物理的研究開辟了新的方向，無數學者正在跟進。 該成果被評為2018年十大科研進展之一。2018年7月底，論文預印本網站arXiv上出現了一篇開創性的文章。 標題被翻譯成中文為“室溫常壓下超導體存在的證據”。 作者是印度科學院教授。 看這篇文章的名字，似乎這就是堪稱物理學圣杯的成果！ 文章描述了一種在230~240K溫度下產生超導性的金銀復合納米粒子。 它還說，如果材料更純凈，制備更仔細，臨界溫度可以達到室溫。 這篇文章引起了巨大反響，但也收到了不少質疑。 有人發現文章附圖中兩條不同的曲線出現了相同的錯誤模式，這意味著數據造假的可能性很大。 我把這個消息發給了一位研究納米材料的教授，征求他的意見。 他說我應該先給印度的文章打個問號。 當然，這一切還沒有最終確定。 文章已投稿，但截至目前，尚未通過審核。
2019年，德國馬克斯·普朗克化學研究所的團隊報道稱，當壓力被壓縮到地球大氣壓一百萬倍以上時，氫化鑭化合物在250 K（-23℃）下成為超導體，是迄今為止最接近室溫的超導體。
2020年10月15日，美國科學家Ranga P. Dias等人封面發表重磅論文，實現15℃室溫超導。 這種超導材料是由C、H、S三種元素組成的化合物。通過增加壓力，發現這種超導轉變可以在越來越高的溫度下實現，最終達到287.7K的轉變溫度，并且所需壓力是大氣壓的260萬倍。
2023年6月，美國麻省理工學院的研究人員發現了超導體硒化鐵轉變為超導態的新機制。
2023年7月，《自然》雜志（）發表中山大學王猛教授團隊領導的科學成果：首次發現液氮溫度區域氧化鎳超導體
2023年7月22日，韓國科學技術研究院（KIST）量子能源研究中心的韓國團隊在預印本arXiv上發表了題為“第一個室溫常壓超導體”的論文。 文章稱，韓國團隊首次在常壓下成功合成了室溫超導體（Tc≥400 K，127℃），其結構為改性鉛磷灰石（LK-99）。 (/abs/2307.16402)
2023年7月31日，美國伯克利勞倫斯國家實驗室重復發表了LK-99超導測試論文（/abs/2307.16892）。 結果表明，在正確的位置替換銅是獲得大塊超導樣品的綜合挑戰。 盡管如此，鑒于這些誘人的理論特征和可能的高TC超導性的實驗報告，預計這類新型材料的發現將刺激對摻雜磷灰石礦物的進一步研究。
2023年7月31日，中國北京航空航天大學重復了LK-99超導測試試卷（/abs/2307.16802.pdf）。 結果表明，“改性鉛磷灰石室溫超導體”的結論可能需要更仔細地重新審視，尤其是電傳輸性能。
2. 超導應用
一是強電流應用。 即大電流或強磁場下的超導應用。
基礎科學研究：基礎科學研究往往需要強磁場的環境。 大型粒子加速器、高能粒子探測器、人工可控核聚變裝置等都需要高強度超導磁體。
能源行業：現階段最高效的特高壓交流輸電技術需要通過變電站，以市電電壓傳輸到家庭。 長距離傳輸會造成電能損失，造成能源浪費，增加環境負擔。 零電阻超導電路根本不需要變電站，可以在較低電壓下進行大功率傳輸，零損耗傳輸電能。 這對于能源行業來說是一次革命性的變化。
醫療行業：當今醫院使用的磁共振成像（MRI）機器具有非常高的成像清晰度和識別度。 他們依靠超導磁體。 超過14特斯拉的超強超導磁體MRI技術可以清晰測量大腦中全部860億個神經元，為多種疾病提供精準的醫學診斷圖像。
交通：您可能聽說過或乘坐過磁懸浮列車。 速度與高速列車相似。 上海浦東機場高速磁浮列車僅需8分鐘即可行駛30公里。 如果換成超導磁懸浮，速度可以提高一倍。 2020年，西南交通大學建成首座高速超導磁浮樣車。 未來，大家乘坐時速超過600公里的超導磁浮高速列車，出行將更加高效。
二是弱電應用。 即大電流或強磁場下的超導應用。
普通人日常接觸最多的是弱電應用，例如：
3.超導與諾貝爾獎
五位因超導而獲得諾貝爾物理學獎的人：
超導發現者：1911年，荷蘭物理學家卡梅林·昂內斯發表了題為《水星突然快速消失的電阻》的論文，發現了零電阻現象，稱為“超導”。
超導熱力學效應：1950年，俄羅斯科學家AA和英國科學家提出超導熱力學效應，認為超導是量子系統中的熱力學相變。 （2003年諾貝爾獎）
超導微觀理論：1957年，伊利諾伊大學三位物理學家巴丁、庫珀和施里弗，用電子配對的思想解釋了超導的微觀機制，即某些材料如何在低溫。 為了導電，電子必須相互吸引，并且需要晶格作為介質才能形成電子對（對），這解釋了汞和鉛等超導體中的超導現象。 （1972年諾貝爾獎）
超導隧道效應：1962年，劍橋大學研究生約瑟夫森發現了超導的量子效應。 在兩個超導體之間放置絕緣體就會形成“超導隧道電流”。 超導電子可以通過量子隧道到達另一個超導體。 加上外部電壓后，就會產生量子振蕩運動。 這一發現對于高性能半導體和超導元件的開發具有很高的應用價值（1973年諾貝爾獎）
高溫超導材料：1986年，IBM的和發現了氧化銅材料的高溫超導性，在35 K（-396 F）的溫度下可以成為超導體。 銅酸鹽高溫超導的發現大大提高了臨界溫度，使材料能夠在低成本液氮冷卻環境下實現零電阻庫珀物理學家，極大拓展了超導的應用場景。 （1987年諾貝爾獎）
4.關于超導性的“討論”
華科大學的博士后和知乎上的受訪者都聲稱他們再現了LK-99磁懸浮現象。 可信度如何？ 需要哪些實驗才能完整驗證？
如果LK-99最終被證實只是一種抗磁性物質，會發生什么？
美國一家實驗室的模擬計算支持LK-99存在超導特性。 具體情況是什么？ 這個理論模擬可靠嗎？
超導()
已經五天了。 韓國常壓常溫超導材料驗證成功了嗎？
/話題/
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參考：
超導研究發展史——中國科學院等離子體物理研究所超導材料發展史。 超導百年：物理學的“圣杯”是如何誕生的？ 維基百科-超導高溫超導技術概述及未來應用前景-民生證券日本發布《量子技術創新戰略（最終報告）》
